Effect of Iron Deficiency in Offspring Rats: An Investigation of Fear and Anxiety-like Behavior Related to the Developing Hippocampus
Translated title
Effekten af jernmangel i afkom fra rotter: En ungersøgelse frygt og angst relateret til den udviklende hippocampus
Author
Nielsen, Jannie Boss
Term
4. term
Publication year
2018
Submitted on
2018-05-31
Pages
37
Abstract
Jernmangel er meget udbredt og særlig relevant under graviditet, hvor kroppens behov stiger fra ca. 0,8 mg/dag i første trimester til over 6 mg/dag i tredje. Hippocampus, som via samspil med amygdala og hypothalamus er vigtig for hukommelse, stress og adfærd, har et højt energibehov, der dækkes af oxidativ fosforylering. Cytokrom c oxidase er et jernholdigt enzym i den sidste del af denne proces og kan bruges som markør for nervecellers energimetabolisme. Formålet var at etablere en rottemodel for at undersøge, hvordan maternelt jernmangel påvirker afkoms adfærd og hjernens udvikling, og om jernisomaltosid (Monofer) givet på bestemte tidspunkter kan forebygge hjernemæssige forandringer. 14 Wistar-rotter blev fordelt i fire grupper: en kontrolgruppe med tilstrækkeligt jern (CN) samt tre jernmangelgrupper, der fik injektion med jernisomaltosid på forskellige tidspunkter: drægtighedsdag 19 (G19), postnatal dag 1 (ID) eller postnatal dag 5 (P5). Afkommet blev testet for udforskning og angstlignende adfærd i åbent felt, forhøjet nul-labyrint og lys/mørk boks (10 minutter per test). For at koble adfærd til hjernemetabolisme blev områder i hippocampus analyseret for aktivitet af cytokrom c oxidase med farvning og dot blot. I åbent felt var kontrolgruppen signifikant forskellig fra alle tre interventionsgrupper i de fleste mål. Efter postnatal dag 28 tilbagelagde G19 mere distance end ID. I den forhøjede nul-labyrint sås flere stretch-attend-bevægelser i G19 end i ID. I lys/mørk boks klarede ID og P5 sig bedre end CN og G19. Dot blot viste ingen signifikante forskelle mellem grupperne; der var en tendens til højere aktivitet af cytokrom c oxidase i CN, G19 og P5 end i ID. Vækst og hæmoglobin indikerede en effekt af jernsupplement sammenlignet med jernmangelgruppen. Adfærdsresultaterne adskilte sig ikke signifikant mellem de to supplementeringstidspunkter og jernmangelgruppen, men kontrolgruppen klarede sig bedre end jernmangelgruppen i åbent felt. Der blev ikke fundet signifikante biokemiske forskelle.
Iron deficiency is common worldwide and especially relevant in pregnancy, when iron needs rise from about 0.8 mg/day in the first trimester to more than 6 mg/day in the third. The hippocampus, which helps regulate memory, stress, and behavior through links with the amygdala and hypothalamus, has high energy demands supplied by oxidative phosphorylation. Cytochrome c oxidase, an iron-containing enzyme in the final step of this process, can serve as a marker of neuronal energy activity. This study set up a rat model to examine how maternal iron deficiency affects offspring behavior and brain development, and whether giving iron isomaltoside (Monofer) at specific times can prevent brain changes. Fourteen Wistar rats were assigned to four groups: a control group with adequate iron (CN) and three iron-deficient groups that received iron isomaltoside injections at different time points: gestation day 19 (G19), postnatal day 1 (ID), or postnatal day 5 (P5). Offspring were assessed for exploration and anxiety-like behavior using the open field, elevated zero maze, and light/dark box (10 minutes per test). To relate behavior to brain metabolism, hippocampal regions were analyzed for cytochrome c oxidase activity by staining and dot blot assays. In the open field, controls differed significantly from all three intervention groups in most measures. After postnatal day 28, G19 offspring traveled a greater distance than ID. In the elevated zero maze, G19 showed a higher number of stretch-attend postures than ID. In the light/dark box, ID and P5 performed better than CN and G19. Dot blot assays showed no significant group differences; there was a tendency toward higher cytochrome c oxidase activity in CN, G19, and P5 than in ID. Growth and hemoglobin indicated an effect of iron supplementation compared with the iron-deficient group. Behavioral outcomes did not differ significantly between the two supplementation timings and the iron-deficient group, although controls performed better than iron-deficient animals in the open field. No significant differences were found in the biochemical assays.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents